vignette|Carte des changements de températures dans le monde entre la période 1951-1980 et la période 2000-2009.
Les controverses sur le réchauffement climatique concernent le débat public sur l'existence, les causes et les conséquences du réchauffement climatique. Les polémiques portant sur l'existence et les causes du réchauffement climatique furent particulièrement virulentes entre 2004 et 2010 environ, période pendant laquelle le grand public prend largement connaissance du problème posé. Ces polémiques restent encore aujourd'hui largement présentes au sein de la sphère complotiste.
Au sein de la communauté scientifique, l'existence du réchauffement climatique n'est plus mise en doute, pas plus que ses causes, anthropiques. En 2014, le GIEC estimait la « probabilité » que le réchauffement soit dû aux activités humaines « supérieure à 95 % », tandis qu'une étude publiée en 2018 dans la revue Science estime la probabilité que le changement climatique soit anthropique à plus de 99,99 %. Le sixième rapport d'évaluation du GIEC, publié en 2021, indique que son origine anthropique est . La certitude est aujourd'hui quasi-unanime chez les climatologues et le climat fait l'objet de nombreuses recherches, en particulier en ce qui concerne la reconstitution des climats du passé proche ou lointain, le traitement statistique des données actuelles, les prévisions sur le climat futur, le perfectionnement des modélisations en climatologie.
Deux sujets suscitent des débats importants du côté des scientifiques et du monde politique. D'une part, les conséquences du réchauffement climatique sont très débattues, puisque dépendantes de l'ampleur du réchauffement. Si certaines régions du globe pourront tirer profit du réchauffement, la plupart des conséquences risquent de se révèler négatives. Le niveau actuel des connaissances dans ce domaine dépend notamment de modèles climatologiques. D'autre part, les actions à mener pour lutter contre le réchauffement climatique font l'objet de nombreux débats, puisqu'il s'agit très fréquemment de reconsidérer les choix politiques à de multiples niveaux (social, économique, technologique, environnemental, sanitaire, moral).